Новое исследование, проведенное лабораторией биолога Марка Сандруда, доктора философии, в кампусе исследовательского института Скриппса (TSRI) во Флориде, свидетельствует о том, что циркулирующие иммунные клетки могут одинаково адаптироваться, когда они попадают в разные ткани, которые похожи на разные ткани. среды в наших телах. Более того, исследователи обнаружили, что неспособность адаптироваться может привести к болезни.Ученые надеются, что понимание того, как иммунные клетки адаптируются при попадании в разные ткани, подтолкнет к созданию более эффективных и конкретных лекарств.«Нам нужны терапевтические стратегии, которые специально нацелены на хроническое воспаление кишечника, кожи или других тканей, — говорит Сандруд, — а не просто подавляют всю иммунную систему».
Исследование было опубликовано 19 декабря 2017 года в журнале Immunity.Лаборатория Сундруда работает над пониманием характеристик и функций клеток TH17, подмножества иммунных клеток, которые циркулируют по всему телу. Эти клетки защищают многие типы тканей от инфекции, но они также могут способствовать развитию хронических воспалительных состояний, таких как болезнь Крона, которая поражает кишечник.
Зная, что клетки TH17 должны функционировать в различных тканевых средах по всему телу, команда Сандруда задалась вопросом, могут ли и как эти клетки использовать разные инструменты для нормального поведения в одной среде — или ткани — по сравнению с тем, что они использовали бы в другой. Возможно, активация одного гена может быть полезна для легких, а активация другого полезна для кишечника, точно так же, как вы могли бы принести купальный костюм в поездку во Флориду и куртку, если собираетесь в Канаду.
Это исследование основано на предыдущем исследовании лаборатории Сандруда, которое показало, что когда клетки TH17 попадали в кишечник в образцах тканей человека, они увеличивали экспрессию гена, называемого MDR1.Но известно, что MDR1 переносит химиотерапевтические препараты только из опухолевых клеток, так почему же он экспрессируется в иммунных клетках кишечника?Новое исследование предполагает, что MDR1 отвечает за защиту клеток TH17 в кишечнике от желчных кислот — молекул, подобных детергенту, вырабатываемых печенью и расщепляющих жиры.
Обычно печень выделяет желчные кислоты после еды, чтобы помочь пищеварению. Когда пища движется по пищеварительному тракту, эти кислоты реабсорбируются, когда достигают подвздошной кишки — последней части тонкой кишки — и места болезни Крона подвздошной кишки, наиболее распространенной формы болезни Крона.«Т-клетки видят только высокие уровни желчных кислот в подвздошной кишке.
Они знают это и адаптируются, как только попадают туда», — говорит Сандруд.Это открытие привело исследователей к выявлению механизма, при котором болезнь Крона в подвздошной кишке, по-видимому, вызывается желчными кислотами, когда адаптация Т-клеток не происходит должным образом.
Команда использовала генетически модифицированную модель мышей, чтобы наблюдать экспрессию и функцию MDR1 у мышей. Они обнаружили, что экспрессия гена увеличивается, когда клетки попадают в подвздошную кишку. Но у мышей, у которых ген не мог быть активирован в кишечнике, клетки TH17, подвергшиеся воздействию желчных кислот, страдали от тяжелого окислительного стресса.
Этот стресс заставил клетки TH17 стать сверхактивными, что привело к воспалению кишечника, подобному болезни Крона, у мышей.Используя секвестранты желчных кислот, одобренный FDA класс препаратов, используемых при трансплантации пациентов, которые поглощают желчные кислоты, как губка, ученые смогли восстановить нормальную функцию Т-клеток в подвздошной кишке и ослабить болезнь Крона у мышей.Чтобы установить актуальность своих выводов, команда проверила образцы крови здоровых людей, а также людей с различными воспалительными заболеваниями кишечника, включая болезнь Крона. Они обнаружили, что у подгруппы пациентов с болезнью Крона подвздошной кишки серьезно нарушена экспрессия MDR1.
Это не только предполагает, что причиной болезни Крона у этих пациентов может быть окислительный стресс из-за дисфункционального MDR1, но и что для подгруппы пациентов с этой дисфункцией секвестранты желчных кислот могут быть эффективным лечением. Вместе со своими сотрудниками Сундруд надеется профинансировать клиническое исследование, чтобы проверить именно это.